Dass Keramik nicht nur technologisch, sondern auch ästhetisch etwas zu bieten hat, demonstriert das Werkstoffzentrum Rheinbach mit Schmuckstücken aus Zirkonoxid. Das WZR stellt sie durch Niederdruck-Spritzgießen oder Hartbearbeiten her – neue Standbeine in Rheinbach.
Hochwertig und edel sehen sie aus, die Schmuckstücke, Manschettenknöpfe und Schubladengriffe aus schwarzem und weißem Zirkonoxid (ZrO2). Sie belegen, dass sich die Hochleistungskeramik auch für ästhetisch anspruchsvolle Designobjekte oder Möbelbeschläge mit glänzenden, matten oder strukturierten Oberflächen eignet – andersrum aber auch, dass technische Funktionsteile aus ZrO2 durchaus eine sehr ansprechende Optik bieten können, wenn es gefordert wird.
Die Werkstoffzentrum Rheinbach GmbH jedenfalls sieht in der Entwicklung und Fertigung solcher Stücke zunehmend ein weiteres Geschäftsfeld neben ihrer Tätigkeit als Dienstleister im Keramik-Bereich. ZrO2 bietet eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemische, thermische und mechanische Einflüsse. Mit anderen Worten: Aus ZrO2 gefertigte Produkte sind sehr belastbar und erreichen eine lange Lebensdauer. Damit verfügen sie neben ihrem optischen Reiz genau über die Qualitätsmerkmale, die für Gebrauchsgegenstände wie Schmuck oder Bedienelemente gefragt sind. Auch hinsichtlich Haptik und Gewicht vermittelt der Werkstoff einen hochwertigen Eindruck. Die weißen Zirkonoxid-Teile erinnern gar an Elfenbein, sagen die Werkstoff-Experten.
Zur Entwicklung und Herstellung innovativer Serienprodukte aus ZrO2 nutzt das WZR je nach Anforderung vor allem zwei Formgebungsverfahren, den Niederdruck-Spritzguss (LPIM: Low Pressure Injection Moulding) und die mechanische Hartbearbeitung. Mit beiden Verfahren lassen sich komplexe Bauteile mit großer Detailtreue und Oberflächengüte realisieren.
Beim Niederdruck-Spritzguss, auch als Heißgießen bekannt, wird eine niedrig schmelzende Wachs-Keramik-Suspension von circa 80 °C in eine Silikonform gegossen. Dieses kostengünstige Formgebungsverfahren benötigt relativ wenig Zeit. Dabei lassen sich Toleranzen von bis zu 0,1 mm erreichen. Die heißgegossenen Teile werden im anschließenden Sinterprozess verfestigt.
Etwas zeitaufwendiger als das Niederdruck-Spritzgießen, dafür aber von höchster Präzision, ist die mechanische Hartbearbeitung. Beim Fräsen, Bohren und Schleifen von Rohlingen oder Fertigteilen erlaubt das neue Bearbeitungszentrum des WZR beispielsweise Toleranzen von ±0,01 mm. Zudem bearbeitet die moderne Anlage neben Hochleistungskeramiken wie ZrO2 auch Glas und Glaskeramik.
Mit den vorgestellten Verfahren bietet das Werkstoffzentrum Rheinbach nach eigenen Angaben ein breites Spektrum moderner Fertigungstechniken zur Herstellung keramischer Serienteile für viele Branchen. Zu den besonderen Stärken des WZR gehöre dabei, so heißt es, die wirtschaftliche Fertigung auch kleiner und kleinster Losgrößen. os
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